物理與生活舉例證明 - 生活

By Joseph
at 2005-10-06T00:00

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請問什麼是物理與生活，麻煩幫我舉例說明，請盡快回答我
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By Olive
at 2005-10-10T11:28

可以從古詩中找到很多例子喔！參考一下吧！
第一部分（概述）
　　自然界是豐富多彩的，古代的詩人在體驗生活，觀察、欣賞大自然的美景時，留下了膾炙人口的詩句。又因為物理現象是普遍地存在於大自然中的。因此，古詩中不免出現一些物理現象。具體地說，這些看似雜亂的現象屬於物理學不同分支，其中包括最常見的光現象、聲現象，當然，還有的現象與經典力學、運動學有著密不可分的聯繫。詩人對生活的細緻入微的刻畫，使這些科學現象隱藏在詩句的字裏行間，引發了我們今天的思考。光現象是最常見的，以為無論是古代還是現代，光都是與我們的生活緊密聯繫著的。我們就從光現象談起。
第二部分（古詩中的光現象）
　　人類很早就開始了對光的觀察和研究，逐漸積累了豐富的知識，使光學成為物理學中發展最早的分支之一。2400年前成書的《墨經》稱得上是世界上最早的光學著作。
　　光，最基本的性質是直線傳播。"舉杯邀明月，對影成三人"，這是李白《月下獨酌》中的一句。詩人在暢飲之時，點點月光將他的影子映出來，仿佛有三個似的。在光與影的迷幻之中，隱約可見兩者的相互聯繫"明月"何以成"對影"，又怎會有"三人"？光的直線傳播的性質，點光源（這裏我們粗略地將"明月"當作點光源）發出的光照到不透明的物體（人），物體向光的表面被照明，在背光面的後方形成了一個光線照不到的黑暗區域，這就是物體的影。當然，由於"明月"的發光面比較大，發光面上的每個發光點，都可以看做一個點光源，它們都在物體背後造成影區，這些影共有的範圍完全不會受到光的照射，叫做本影。本影周圍還有一個能受到光源發出的一個部分光照射的區域，叫半影。因而，以上的"對影成三人"的現象便是由本影和半影而產出的。李白不僅有"舉杯邀明月"的豪邁，還不乏細緻地觀察，看到了"對影成三人"，這句詩是詩人的思想感情和科學現象的具體統一。杜甫在《閣夜》中也將光與影還有星空完美地結合在一起"五更鼓角聲悲壯，三峽星河影動搖"不禁使人還想到美麗的星河和險峻的三峽風光。
　　光的折射與反射也是較早為人們所認識的光的現象。詩人李白也觀察到了光的折射與反射的
現象。《廬山謠寄盧侍禦虛舟》中寫道："屏風九疊"和"雲錦張"的美景，磷峋的山座和天空中的雲彩映入明鏡般的水中，湖光山色，倒映成趣。而山色與雲彩之所以會映在水中，是光的反射的結果。不論是透明的物體還是不透明的物體，都要反射一部分它表面上的光。平面受到平行光的照射時，反射光也是平行的。這種反射就是鏡面反射。這裏，我們可以把詩中的"明湖"看作是一個鏡面，從點S發出的光，經過平面鏡反射後，都好象是從點S'發出的，S'稱為S的像。詩人從水中看到的"影"和"看黛光"就是山、雲這些景物的光線經湖面反射後所成的像。在水面上的觀察者看來，好象在水面下有一個反光點S'，但實上S'並不存在。當然，這類描述光的反射現象的詩還有李白的《秋浦歌》"不知明鏡裏，何處得秋霜"和溫庭筠的"澹然空水帶斜暉，曲島蒼茫接翠微"。
　　"孤帆遠影碧空盡，惟見長江天際流。"這是李白的《送孟浩然之廣陵》中的名句，詩人對朋友的無限牽掛都寄託於"孤帆"和"遠影"之中了。而"碧空盡"在大氣則是光折射的結果。當光從一種介質進入到另一種介質，在兩種介質的交界處，一部分光進入到後一種介質中去，並且改變了原來的傳播方向這就是光的折射。覆蓋在地球表面的大氣，越是接近地面越稠密，折射率也越大。這種密度分佈不均勻的介質中，光並不是直線傳播的。我們可以粗略地認為地球表面上空氣是由許許多多水平的氣層組成的，每一層的密度都不相同。當然機越接近地平線時，光線在大氣中偏折就越明顯。因此，李白說它是"碧空盡"。
　　折射中還有一種特殊的現象--全反射現象。"月下飛天鏡，雲生結海樓。"李白真有眼福。他又看到空氣中的全反射現象--蜃樓。誇張的筆調下，若隱若現的海市蜃樓仿佛就浮現在眼前。它也是由於光在不均勻的空氣中傳播而產生的。當氣壓一定時，空氣密度隨溫度的升高而減小，對光的折射率也隨之減小。夏天，海面上的空氣溫度比空中低。遠處的山峰、樓閣發出的光線射向空中時，由於空氣的折射率下層比上層大，光線不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入熱氣
層的入射角不斷增大。當光線的人射角增大到臨界角時，就會發生全反射現象，人們就會看到遠方的景物懸在空中。
　　　　
　　以上，我們結合古詩看到了光現象的產生，並簡要說明了其中的原理。詩人將生活中的所見合以美妙的景物和真摯的感情，把自然的奧妙完整地展現在我們面前。接下來，我們再來看看聲現象和其他現象是怎樣融入古詩的情景之中的。
第三部分（古詩中的聲現象和其他現象）
　　生活中除了多變的光現象之外，還有許多奇妙的聲現象和力學、運動學的現象。詩人熱愛生活，時時注意生活中的每一個細節，當然也注意到了這些日常生活之中的物理現象，並在其詩中表現出來。大家對《楓橋夜泊》之中的"姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船"這句詩都十分熟悉，這句千古傳誦的名句也包含著聲現象。
　　我們生活在充滿聲音的世界裏，人們通過聲音來互相傳遞資訊。聲音是由於發產物體的振動而產生的，這個大家都知道。孟浩然《宿相廬江寄廣陵舊遊》中有詩雲："鳳鳴兩岸葉。"不是恰好說明了這一道理嗎？當然，由於當時科學技術水平所限，古人還未認識到聲是一種波即聲波。聲波和人耳之間存在著傳播振動的介質--空氣。聲源的振動，使周圍的空氣產生疏密的變化，形成疏密相間的縱波，這就是聲波。聲波振動的能量通過聲波傳入人耳使耳膜發生振動，人們就產
生了聲音的感覺。
　　由於聲波具有波的性質，就會發生波的干涉和衍射現象，還有波的反射現象。"半夜鐘聲"之所以被人聽到，就是聲波衍射的結果。聲波的波長在1.7釐米至17米之間，是可以跟一般障礙物的尺寸相比的，所以能繞過一般障礙物，使我們聽到障礙物另一側的聲音。
　　聲波的反射是很普通的現象，我們講話時發出的聲波，碰到障礙物時就會反射回來。"寒磐滿空林"就是聲波反射的真實寫照。
　　物質是在不停的運動的，所以由物質的運動而產生的物理現象，也廣泛地存在於日常生活之中。詩人都是生活的有心人，這些運動自然也逃不過它們的眼睛，並在他們的筆下被描繪地栩栩如生。李白真不愧為這方面的典範，他在《下終南山過斛斯山人置酒》中寫道："山月隨人歸。"就描繪了山邊的月和人相對運動。由於一切物體都在運動，研究物體的運動時，就必須假定某個物體是不動的，為了研究物體的運動而假定不動的那個物體叫參照物。詩中，李白就假設地球不動，即以地球為參照物，人與月亮沿同一方向運動。"人生不相見，動如參與商"是杜甫《贈衛八處士》中的名句，也把追及運動的物理現象融入詩句之中。兩物體若以同時的速度，同方向前進，則不可能追上。劉雲平在他月夜中，也以星星為參照物描述了追及運動"更深月色半人家，北斗闌南斗拌斜"。
第四部分（總結）
　　以上，我們在讀古詩的同時，討論了一些生活中常見的淺顯的物理現象。我們走入古詩中描繪的奇妙意境的同時，也進入了千奇百怪的物理世界。如果古詩是一壺美酒，那物理就是最好的下酒菜。"酒"足"飯"飽之餘，也長了見識，提高了文學素養。多讀一些古詩，可以陶冶情操，又可以學到知識，引發思考，令人受益非淺。中國的詩文是豐富多彩的，只要深入探究其奧妙，就會進入一個多彩的世界中。